KR20240104142A - 액체 경로 시스템, 유전자 서열 분석기 및 시약 회수 방법 - Google Patents
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Abstract
유동 경로 시스템, 유전자 서열 분석기 및 시약 회수 방법이 설명된다. 유동 경로 시스템은 적어도 2 개의 시약 저장 용기, 유동 셀, 유동 분배 모듈 및 유체 동력 유닛을 포함한다. 유동 셀은 적어도 두 개의 시약 저장 용기에 연결된다. 유동 분배 모듈은 유동 분배 구조물과 적어도 2 개의 유동 분배 채널을 포함한다. 유체 동력 유닛은 유동 분배 모듈에 연결되고, 유체 동력 유닛은 적어도 2 개의 유동 분배 채널 중 하나에 선택적으로 연결되며, 유체 동력 유닛은 시약 저장 용기로부터 유동 분배 모듈을 향해 시약의 순방향 흐름을 구동하도록 구성되며, 유체 동력 유닛은 유동 분배 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하도록 추가로 구성된다.
Description
본 출원은 유동 경로 시스템(flow path system), 유전자 서열분석기 및 시약 회수 방법에 관한 것이다.
임상 진단 및 생명 과학 연구에 사용되는 다양한 테스트 장비(예컨대, 유전자 서열 분석기(gene sequencer), 유세포 분석기(flow cytometer) 및 고압 액체 크로마토그래프(chromatograph))는 일반적으로 여러 영역 사이에 다양한 용액을 운반하기 위한 유체 시스템을 가진다. 예를 들어, 검출 대상(세포, DNA 단편(fragment) 등)을 포함하는 샘플, 샘플과 반응하는 생화학 시약, 다양한 완충액, 세척액 등은 일반적으로 샘플 튜브, 시약 세포 및 기타 용기로부터의 하나 이상의 반응 영역 또는 검출 영역으로부터 하나 이상의 반응 영역 또는 검출 영역으로 운반되고 나서 반응 또는 검출이 완료된 후 폐액 영역(waste liquid area)으로 운반된다. 반응 영역으로 진입하는 시약의 농도와 균일성은 생화학 반응의 효율성을 결정하며, 전자는 유체 시스템의 전체 설계와 밀접한 관련이 있다. 또한, 샘플과 생화학 시약은 귀중하고 고가인 경우가 많으며, 이는 운반 중에 사용된 시약의 양이 충분히 적어야 함을 의미한다.
현재, 고급 시험 장비의 유체 시스템은 위에서 언급한 시약 저장 영역, 반응 영역 또는 검출 영역, 폐액 영역 및 기타 영역을 유동적으로 연결(fluidly connecting)하기 위해서 고정밀, 낮은 내부 부피 펌프 밸브 구성요소 및 파이프를 사용하는 대부분 압력 구동 형태를 채택한다. 생화학 반응이 단계별로 수행되는 경우가 많기 때문에, 다양한 시약은 반응 영역을 순차적으로 통과해야 하며, 이는 차례로 시약 간 대체 문제를 수반한다. 폐쇄 파이프라인 또는 채널의 흐름(Poiseuille 흐름으로도 공지됨)의 경우에, 유체의 점성으로 인해서 벽에 가까울수록 낮은 유속을 초래하고 벽으로부터 멀어질수록 높은 유속을 초래하며 전체 속도는 포물선형으로 분포된다. 따라서 파이프라인 섹션의 하나의 시약을 다음 시약으로 교체하거나 플러싱(flushed)할 때 벽에 가까운 영역의 시약은 종종 교체하기가 더 어려워서 파이프라인을 플러싱하는 파이프라인 부피의 몇 배에 해당하는 양의 시약을 사용할 필요가 있다.
구체적으로, 부피(V)가 있고 특정 시약(a)으로 가득 찬 파이프라인이나 유동 셀(flow cell)이 다른 시약(b)으로 완전히 채워지기를 원한다면, 필요한 시약(b)의 양은 적어도 rV이어야 하며, 여기서 r>1은 대체 비율로 정의되고, r은 파이프라인 형상, 시약(a 및 b)의 점도 비율 및 밀도 비율, 유속 등과 같은 많은 변수와 관련된 숫자이다. 실험과 수치 시뮬레이션을 통해서 원형 단면을 가지는 직선 파이프라인의 경우에, r은 일반적으로 4 내지 5이며, 그의 길이와 폭보다 훨씬 작은 높이를 가지는(예를 들어, 길이와 폭은 높이의 100배) 채널의 경우에, r은 1.5 내지 2인 것으로 나타났다. 이들 두 가지 기본 형상은 의료 테스트 장비의 유체 시스템에서 매우 일반적이다. 예를 들어, 유전자 서열 분석기에서 테스트할 DNA 단편은 일반적으로 유동 셀에 고정된다. 유동 셀의 내부 부피를 가능한 한 많이 감소시켜 필요한 시약의 양을 감소시키는 동시에, 테스트할 DNA 단편이 검출 평면에서 가능한 한 많이 분산되게 보장하기 위해서, 유동 셀 채널의 전형적인 높이 치수는 일반적으로 50 내지 100 미크론에 불과하며, 이는 밀리미터 또는 센티미터 단위의 길이와 폭(길이와 폭이 검출 평면을 구성함)보다 훨씬 작다. 또한, 유동 셀은 유동 셀의 상하부에서 시약 셀, 폐액 셀(waste liquid cell), 펌프 밸브 구성요소 등에, 일반적으로 처리가 용이한 표준 원형 파이프를 사용하여 유동적으로 연결된다. 이제 부피(V1)를 가지는 유동 셀이 있고 그 상부 도달 범위가 내부 체적(V2)의 원형 파이프라인 섹션에 원활하게 연결되어 있다고 가정한다. 유동 셀과 원형 파이프라인 모두는 시약(a)으로 가득 차 있다. 계산의 편의를 위해서, 유동 셀의 r 값은 2로 고정되고 원형 파이프라인의 r 값은 5로 고정된다. 이때, 원형 파이프라인의 입구 단부에 시약(b)을 주입하면, 원형 파이프의 시약(a)을 완전히 교체하기 위해서 5V2의 시약(b)이 필요하고, 유동 셀에서 시약(a)을 더욱 완전히 교체하기 위해서 2V1의 시약(b)이 필요하다. 상부의 원형 파이프라인 교체 과정 중에서 일부 시약(b)이 유동 셀에 들어간 것을 고려하면, 사용된 시약(b)의 최종 부피는 일반적으로 2V1 내지 2V1 + 5V2이다. Poiseuille 흐름의 특성으로 인해서 시약의 사용량은 검출 영역의 내부 부피(V1)에 의존할 뿐만 아니라 검출 영역의 상부에 있는 파이프라인의 내부 부피(V2)와도 커다란 관련이 있음을 알 수 있다. 특히 검출 영역의 내부 부피가 상부 도달 범위의 파이프라인 부피보다 작은(즉, V1 < V2) 일부 유체 시스템의 경우에, 검출 영역에서 시약 농도와 반응 효율을 보장하기 위해서 많은 양의 시약이 필요하다. 사용된 시약의 양을 감소시키기 위해서, 확실한 해결책은 상부 도달 범위에서 파이프라인의 부피 또는 상대적 부피를 감소(즉, V2 또는 V2/V1를 감소)시키는 것이며. 이는 파이프의 단면적 또는 길이를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 그러나 파이프라인의 단면적 감소는 필연적으로 전체 압력 강하의 증가로 이어져 유체 시스템의 부하를 증가시킨다. 파이프라인 길이는 장비 내부의 물리적 공간 제약으로 인해서 하한을 가진다. 즉, V2 또는 V2/V1은 0으로 감소될 수 없다.
또한, 사용된 시약의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있는 다른 기술적 해결책은 시약 회수이다. 시약 회수 중에 유동 셀 내로 회수되는 다른 시약에 의해 유발된 교차 오염을 방지하는 방법은 해결해야 할 문제점이다.
본 출원은 유동 셀 내로 회수되는 이전 반응 시약에 의해 유발되는 교차 오염을 방지하기 위한 유동 경로 시스템, 유전자 서열 분석기 및 시약 회수 방법을 제공한다.
제 1 양태에서, 본 출원은 적어도 2 개의 시약 저장 용기(reagent storage container), 유동 셀, 션트 모듈(shunting module) 및 유체 동력 유닛(fluid power unit)을 포함하는 유동 경로 시스템을 제공하며, 적어도 2 개의 시약 저장 용기는 적어도 2 개의 상이한 시약을 각각 저장하도록 구성된다. 유동 셀은 샘플을 수용하도록 구성되고, 유동 셀은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 유동적으로 연결된다. 션트 모듈은 션트 구조와 적어도 2 개의 션트 채널(shunt channel)을 포함하고, 션트 구조물은 유동 셀과 연통하는 수렴 포트(converging port)와 적어도 2 개의 션트 채널에 대응하는 적어도 2 개의 션트 포트를 가진다. 유체 동력 유닛은 션트 모듈에 유동적으로 연결되고, 유체 동력 유닛은 적어도 2 개의 션트 채널 중 하나와 선택적으로 유동적으로 연통(fluid communication)하고, 유체 동력 유닛은 시약 저장 용기로부터 션트 모듈을 향해 시약의 순방향 흐름(forward flow)을 구동하도록 구성되고, 유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하도록 추가로 구성된다.
몇몇 구현예에서, 적어도 2 개의 션트 채널과 적어도 2 개의 시약 저장 용기는 일대일 대응되게 제공된다.
몇몇 구현예에서, 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 션트 구조물은 3-방향 파이프(three-way pipe)를 포함하며, 3-방향 파이프는 유동 셀에 유동적으로 연결된 수렴 포트, 제 1 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 1 션트 포트, 및 제 2 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 2 션트 포트를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 션트 구조물은 온-오프 제어 밸브(on-off control valve)를 더 포함하며, 온-오프 제어 밸브는 제 1 션트 채널 및/또는 제 2 션트 채널에 제공된다.
몇몇 구현예에서, 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 션트 구조물은 제 1 역전 밸브를 포함하며, 제 1 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 1 역전 밸브의 제 1 포트는 수렴 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브의 제 2 포트는 제 1 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 1 션트 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브의 제 3 포트는 제 2 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 2 션트 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브는 제 2 포트 또는 제 3 포트에 대한 제 1 포트의 연통을 제어하는 역할을 한다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 주입 펌프를 포함하며, 주입 펌프는 제 1 전원 포트와 제 2 전원 포트를 포함하며, 제 1 전원 포트는 제 1 션트 채널에 유동적으로 연결되며, 제 2 전원 포트는 제 2 션트 채널에 유동적으로 연결된다.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 폐액 셀을 더 포함하며, 주입 펌프는 제 3 전원 포트를 더 포함하며, 제 3 전원 포트는 폐액 셀과 유동적으로 연통된다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 주입 펌프 및 제 2 역전 밸브를 포함하며, 주입 펌프는 제 1 전원 포트를 포함하며, 제 2 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 1 포트 및 제 2 포트는 각각 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널에 연결되며, 제 3 포트는 주입 펌프의 제 1 전원 포트에 연결되며, 제 2 역전 밸브는 제 1 포트 또는 제 2 포트에 대한 제 3 포트의 연통을 제어하는 역할을 한다.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 폐액 셀을 더 포함하며, 주입 펌프는 제 2 전원 포트를 더 포함하며, 주입 펌프의 제 2 전원 포트는 폐액 셀과 연통한다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 제 1 연동 펌프와 제 2 연동 펌프를 포함하며, 유동 경로 시스템은 폐액 셀을 더 포함하며, 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널은 모두 폐액 셀과 연통하며, 제 1 연동 펌프는 제 1 션트 채널에 제공되며, 제 2 연동 펌프는 제 2 션트 채널에 제공된다.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 시약 선택 구성요소를 더 포함하며, 시약 선택 구성요소는 공통 구멍(common hole) 및 적어도 2 개의 분기 구멍(branch hole)을 포함하며, 적어도 2 개의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 대응하게 유동적으로 연결되며, 공통 구멍은 유동 셀에 유동적으로 연결되며, 공통 구멍은 적어도 2 개의 분기 구멍 중 하나와 선택적으로 연통된다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 주입 펌프를 포함하며, 유동 경로 시스템은 폐액 셀과 시약 선택 구성요소를 더 포함하며, 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널은 모두 폐액 셀과 연통하며, 주입 펌프는 전원 포트를 포함하며, 시약 선택 구성요소는 공통 구멍 및 복수의 분기 구멍을 포함하며, 공통 구멍은 복수의 분기 구멍 중 하나와 선택적으로 연통하며, 복수의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기와 대응하게 연통되는 적어도 2 개의 시약 분기 구멍 및 유동 셀과 연통되는 유동 셀 분기 구멍을 포함하며, 주입 펌프의 전원 포트는 공통 구멍에 연결된다.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 완충액을 저장하기 위한 완충액 저장 용기를 더 포함하며, 완충액 저장 용기는 유동 셀에 유동적으로 연결되며, 유체 동력 유닛은 완충액 저장 용기로부터 션트 모듈을 향해 완충액의 순방향 흐름을 구동하도록 구성된다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하고 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인으로 역류하도록 구성된다.
제 2 양태에서, 본 출원은 서열 분석 슬라이드 및 전술한 유동 경로 시스템을 포함하며, 유동 셀이 서열 분석 슬라이드에 배열되는 유전자 서열 분석기를 제공한다.
제 3 양태에서, 본 출원은 전술한 유동 경로 시스템에 기초한 시약 회수 방법을 제공하며, 적어도 2 개의 상이한 시약은 제 1 시약과 제 2 시약을 포함하며, 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 시약 회수 방법은:
제 1 션트 채널과 연통하고, 유동 셀 내의 샘플과 제 1 반응을 가지는 제 1 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 적어도 2 개의 션트 채널의 제 1 션트 채널로 들어가도록 유체 동력 유닛을 제어하는 단계; 및
유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.
몇몇 구현예에서, 시약 회수 방법은 제 1 반응 후에 완충액이 유동 셀과 션트 구조를 통해 흐르고 제 1 션트 채널로 들어가 세척을 수행하도록 유체 동력 유닛의 작용을 제어하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 구현예에서, 유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동은 제 2 션트 채널에 연결하고 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 적어도 2 개의 션트 채널의 제 2 션트 채널로 들어가도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하고, 제 2 반응 후에 제 2 션트 채널에 연결하고 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동은 제 1 션트 채널에 연결하고 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 제 1 션트 채널로 들어가도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하고, 제 2 반응 후에 제 2 션트 채널에 연결하고 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동을 포함한다.
몇몇 구현예에서, 시약 회수 방법은 제 1 반응 후에, 제 1 션트 채널에 연결하고 제 1 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하여, 회수된 제 1 시약이 제 1 시약을 저장하는 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인 내로 역류하도록 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 구현예에서, 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동은 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하여, 회수된 제 2 시약이 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인 내로 역류하도록 유체 동력 유닛을 제어하는 작동을 포함한다.
본 출원의 다양한 양태에 기초하여, 유동 경로 시스템에는 션트 모듈이 제공되고, 션트 모듈은 션트 구조물 및 적어도 2 개의 션트 채널을 포함하여, 회수될 필요가 있는 시약이 이전 반응으로부터의 시약과 상이한 션트 채널로 진입함으로써, 유동 셀 내로 회수되는 이전 반응으로부터의 시약에 의해 유발되는 교차 오염을 방지한다.
본 출원의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 예시적인 구현예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 명세서에서 설명되는 첨부 도면은 본 출원의 추가 이해를 제공하고 본 출원의 일부를 구성하도록 의도된다. 본 출원의 예시적인 구현예와 그 설명은 본 출원을 설명하기 위해서 사용되며, 본 출원에 대한 부당한 제한을 구성하지 않는다. 첨부된 도면에서:
도 1은 제 1 시약이 순방향으로 흐를 때 종래 기술의 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 2는 제 1 시약이 회수를 위해 역방향으로 흐를 때 종래 기술의 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 유동 경로 시스템의 구현예에 기초한 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 다른 구현예에 따른 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 시약 회수 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 출원의 제 1 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 9는 도 8에 도시된 유동 경로 시스템을 시약 회수에 사용할 때, 사이클 횟수에 따른 시약 저장 용기 내 시약 농도의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 출원의 제 2 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본 출원의 제 3 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 12는 본 출원의 제 4 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 13은 본 출원의 제 5 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 14는 본 출원의 제 6 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 1은 제 1 시약이 순방향으로 흐를 때 종래 기술의 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 2는 제 1 시약이 회수를 위해 역방향으로 흐를 때 종래 기술의 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 유동 경로 시스템의 구현예에 기초한 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 다른 구현예에 따른 시약 회수 방법의 단계 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 몇몇 구현예에 따른 시약 회수 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 출원의 제 1 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 9는 도 8에 도시된 유동 경로 시스템을 시약 회수에 사용할 때, 사이클 횟수에 따른 시약 저장 용기 내 시약 농도의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 출원의 제 2 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본 출원의 제 3 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 12는 본 출원의 제 4 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 13은 본 출원의 제 5 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 14는 본 출원의 제 6 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 개략적인 구조도이다.
이하, 본 출원 구현예의 기술적인 해결책이 첨부 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 분명히, 설명된 구현예는 본 출원의 구현예의 일부일 뿐이며 전체 구현예는 아니다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에 대한 다음의 설명은 본질적으로 단지 예시일 뿐이며 어떠한 방식으로든 적용, 그의 적용 또는 용도를 제한하려는 의도는 없다. 본 출원의 구현예에 기초하여, 이 분야의 일반적인 기술자가 창의적인 작업 없이 얻은 기타 모든 구현예는 본 출원의 보호 범위에 속한다.
달리 명시하지 않는 한, 이들 구현예에 제시된 구성요소 및 단계의 상대적인 배열, 수치 표현 및 수치 값은 본 출원의 범주를 제한하지 않는다. 동시에, 설명의 편의를 위해서 도면에 표시된 다양한 부품의 치수는 실제 축척 관계에 따라서 그려지지 않은 것으로 이해되어야 한다. 당업자에게 공지된 기술, 방법 및 장비는 자세히 논의되지 않을 수 있지만, 적절한 경우에는 기술, 방법 및 장비가 승인된 설명의 일부로 간주되어야 한다. 본 명세서에 도시되고 논의된 모든 예에서, 임의의 특정 값은 단지 예시적인 것이며 제한적인 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 예시적인 구현예의 다른 예들은 상이한 값을 가질 수 있다. 이하의 도면에서 유사한 숫자와 문자는 유사한 항목을 나타내므로, 하나의 도면에서 항목이 정의되면 이후의 도면에서는 더 이상 논의할 필요가 없다는 점에 유의해야 한다.
설명의 편의를 위해서, "상에", "위에", "~의 상부 표면에" 및 "상부에"와 같은 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 바와 같은 장치 또는 특징부와 다른 장치 또는 특징부 사이의 공간적 위치 관계를 설명하기 위해서 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 장치의 방위에 더하여 사용 또는 작동 시의 상이한 방향을 포괄하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면의 장치가 반전되면, 다른 장치 또는 구조물 "위에" 또는 "상에"로 설명된 장치는 다른 장치 또는 구조물 "아래에" 또는 "하에" 위치될 것이다. 따라서, "위에"라는 예시적인 용어는 "위에"와 "아래에"의 둘 모든 방향을 포함할 수 있다. 장치는 또한, 다른 상이한 방식으로 배치될 수 있으며 본 명세서에서 사용된 공간적 상대적인 설명은 그에 따라 설명된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 유동 경로 시스템은 유동 셀(C1), 제 1 파이프라인(L1) 및 제 2 파이프라인(L2)을 포함한다. 제 1 파이프라인(L1)은 유동 셀(C1)의 제 1 단부에 연결되고, 제 2 파이프라인(L2)은 유동 셀(C1)의 제 2 단부에 연결된다. 화살표(FD)는 흐름 방향을 나타낸다. 도 1 및 도 2에 나타낸 유동 경로 시스템에서, 각각의 반응 사이클에서는 샘플이 제 1 시약과 제 1 반응한 후에 제 2 시약과 제 2 반응을 하며, 이후 위의 반응 사이클이 여러 번 반복된다. 그러면, 제 2 반응 사이클이 일어나는 경우에 제 1 반응 사이클의 제 2 시약이 먼저 반응하고, 제 2 반응 사이클의 제 1 시약이 나중에 반응한다. 도 1은 특정 반응 사이클에서 제 1 파이프라인(L1)으로부터 제 2 파이프라인(L2)으로 순방향으로 흐르는 제 1 시약(R1)의 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 시약(R1)이 제 1 파이프라인(L1)으로부터 제 2 파이프라인(L2)으로 순방향으로 흐를 때, 제 2 파이프라인(L2)에는 이전 반응 사이클로부터의 완충액(S)과 제 2 시약(R2)의 잔류물이 여전히 남아 있다. 도 2는 제 2 파이프라인(L2)으로부터 제 1 파이프라인(L1)으로 역류하는 제 1 시약(R1)의 개략도를 도시한다. 즉, 도 2는 제 1 시약(R1)을 회수하는 개략도를 도시한다.
포아세유 흐름(Poiseuille flow)의 특성, 즉 폐쇄된 파이프라인 또는 채널에서 유속의 포물선 분포에 기초하여 시약 간의 계면은 직선이 아니라, 더욱 복잡한 곡선이다. 도 1로부터 볼 수 있듯이, 제 1 시약(R1)이 좌측으로부터 우측으로 유동 셀(C1)로 흐를 때, 제 2 파이프라인(L2)은 제 1 시약(R1)으로 대체된 완충액(S) 및 앞서 교체된 제 2 시약(R2)을 포함한다. 이러한 경우에, 제 1 시약(R1)과 완충액(S)의 계면과 완충액(S)과 제 2 시약(R2)의 계면은 모두 포물선이고, 완충액(S)은 제 1 시약(R1)과 제 2 시약(R2) 사이의 장벽 역할을 한다. 이러한 방식으로, 제 1 시약(R1)의 일부가 우측으로부터 좌측으로 역방향으로 회수될 때(도2 참조), 유동 셀(C1)의 중간 부분의 유속이 가장 높기 때문에, 제 2 시약(R2)의 소량이 유동 셀의 중간을 따라 유동 셀(C1)로 역류할 수 있다. 특정 순서로 수행되어야 하는 몇몇 반응 시스템에서, 이는 부정적인 영향을 미칠 가능성이 높다. 예를 들어, 유전자 서열 분석에는 일반적으로, 단일 가닥 DNA 단편의 각각의 염기에 대한 주기적인 "합성-시험-절제(synthesis-test-excision)" 프로세스를 포함한다. 합성 단계에서, 형광단(fluorophore)이 있는 유리 염기는 합성 시약을 매체로 사용하여 유동 셀에 들어가고, 중합효소의 작용 하에서 이들은 유동 셀 표면에 고정된 테스트될 단일 가닥 DNA에 상보적이다. 후속 테스트 단계에서, 광학 시스템은 형광단을 현상하여 현재 사이클의 기본을 식별한다. 마지막으로, 절제 시약이 유동 셀에 들어가 형광단을 절제하여 현재 사이클을 종료한다. 도 1 및 도 2에서는 이전 사이클에서 제 1 시약(R1)이 합성 시약이고, 제 2 시약(R2)이 절제 시약이라고 가정한다. 제 1 시약(R1)이 유동 셀 C1(도 1)에 들어가면 새로운 합성 반응 사이클이 시작된다. 이때, "합성-시험-절단"의 순서로 광학 현상이 다음에 수행되어야 한다. 그러나 시약 회수로 인해서, 절제 시약의 일부가 유동 셀로 다시 흘러 들어가고(도 2), 결합된 형광단 중 일부가 염기로부터 분리된다. 광학 현상 전의 이러한 예상치 못한 절제 반응은 전체 유동 셀 서열분석 프로세스를 비동기화하여 서열분석 오류를 초래한다. 따라서 시약 회수 중에서 이전 반응으로부터의 시약이 다시 유동 셀로 유입되어 교차 오염을 방지하는 방법이 해결되어야 할 시급한 기술적 과제이다.
또한, 기존의 회수 용액은 모두 회수된 시약을 시약 저장 용기에 직접 수집한다. 유동 셀에 순방향으로 들어가는 동안 유동 셀과 그의 제 1 파이프라인을 이전에 차지했던 액체와 시약이 필연적으로 혼합되므로, 역방향으로 회수된 후의 농도는 필연적으로 감소할 것이다. 결과적으로, 다중 회수 및 재사용 중에서 시약이 반복적으로 희석되므로, 유동 셀에서 반응하는 시약의 유효 농도는 보장될 수 없다. 이들 회수된 시약이 저장 셀이나 용기에 들어갈 때, 이들은 용기에서 사용되지 않은 시약을 더욱 희석시킨다. 농도가 반응 효율과 양의 상관관계를 가지는 반응 시스템의 경우에, 희석된 시약은 유동 셀의 반응 효율을 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 시약 농도의 감소는 회복 시간의 수와 양의 상관관계가 있다. 예를 들어, 회수할 때마다 시약 농도가 10% 감소하면, 농도는 4 사이클 후에 34% 감소할 것이다. 따라서 회수율이 높을수록, 유동 셀 내 전체 반응 효율은 낮아진다. 따라서 생화학 반응에 관여하는 시약의 농도를 어떻게 보장할 것인지도 해결해야 할 문제이다.
유동 셀로 다시 유입되는 이전 반응으로부터의 시약에 의한 교차 오염을 방지하기 위해서, 본 출원은 유동 셀(C1)의 제 2 단부(시약이 순방향으로 흐를 때 하부 도달 단부)에 션트 채널을 배열하여 이전 반응의 시약을 회수할 필요가 있는 시약을 션트함으로써, 교차 오염을 방지하는 기술적 해결책을 제공한다.
도 3을 참조하면, 본 출원의 구현예에 따른 유동 경로 시스템은 적어도 2 개의 시약 저장 용기(도시되지 않음), 유동 셀(C1), 션트 모듈 및 유체 동력 유닛(도시되지 않음)을 포함하며, 적어도 2 개의 시약 저장 용기는 각각 적어도 2 개의 상이한 시약을 저장하도록 구성된다. 유동 셀(C1)은 샘플을 수용하도록 구성되고, 유동 셀(C1)은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 유동적으로 연결된다. 션트 모듈은 션트 구조물(C2) 및 적어도 2 개의 션트 채널을 포함한다. 션트 구조물(C2)은 유동 셀(C1)과 연통하는 수렴 포트 및 적어도 2 개의 션트 채널에 대응하는 적어도 2 개의 션트 포트를 가진다. 유체 동력 유닛은 션트 모듈에 연결된다. 유체 동력 유닛은 적어도 2 개의 션트 채널 중 하나와 선택적으로 유동적으로 연통하고, 유체 동력 유닛은 시약 저장 용기로부터 션트 모듈을 향해 시약의 순방향 흐름을 구동하도록 구성된다. 그리고 유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하도록 추가로 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 출원의 구현예에 따른 유동 경로 시스템은 적어도 2 개의 시약 저장 용기(도시되지 않음), 유동 셀(C1), 유동 셀(C1)의 제 1 단부에 연결된 제 1 파이프라인(L1), 유동 셀(C1)의 제 2 단부에 연결된 제 2 파이프라인(L2), 션트 구조물(C2), 및 적어도 2 개의 션트 채널을 포함한다. 구체적으로, 도 3은 적어도 2 개의 션트 채널이 제 1 션트 채널(L3)과 제 2 션트 채널(L4)을 포함하는 것을 도시한다.
제 1 파이프라인(L1)은 시약 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 구성되며, 전환 밸브와 같은 시약 선택을 위한 구성요소도 제 1 파이프라인(L1)과 시약 저장 용기 사이에 제공될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 유사하게, 제 1 션트 채널(L3) 및 제 2 션트 채널(L4)은 유동 경로 제어용 밸브 및 유체 구동용 유체 동력 유닛과 같은 다른 기능 모듈에 추가로 유동적으로 연결될 수 있다. 션트 구조물(C2)은 단순한 3 방향 구성요소(예컨대, T-자형 3 방향 구성요소 또는 Y-자형 3 방향 구성요소), 또는 3 방향 솔레노이드 밸브와 같은 제어 구성요소, 또는 이들의 조합일 수 있다. 또한, 실제 용례의 필요에 따라서, 션트 구조물(C2)은 2 개 이상의 분기로 션트될 수 있으며, 각각의 분기는 하나 이상의 션트 모듈을 통해 더 많은 분기로 션트될 수 있다. 이들 하향 연장 바이패스 설계는 모두 본 출원의 범주 내에 속한다.
도 3의 유동 경로 시스템 설계에 기초하여, 도 4에 도시된 바와 같이 흐름 셀(C1)의 교차 오염을 방지하기 위해서 일련의 시약 회수 논리가 확립될 수 있다. 이해의 편의를 위해서, 단지 두 가지 반응, 즉 제 1 반응과 제 2 반응 단계가 본 명세서에 포함된다. 또한, 도 4에서는 논의를 단순화하기 위해서 제 2 반응에 사용된 시약만이 회수되었지만, 이는 제 1 반응에 사용된 시약이 회수될 수 없다는 것을 의미하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 도 4를 참조하면, 전체 회수 논리는 주로 다음 단계를 포함한다:
S1: 제 1 파이프라인(L1)의 상단에 위치된 시약 선택 구성요소는 제 1 파이프라인(L1)이 제 1 시약(101)을 함유한 시약 저장 용기에 유동적으로 연결되고(시약 선택 구성요소와 시약 저장 용기는 도 4에 표시되지 않음) 유체 동력 유닛이 제 1 션트 채널(L3)에 연결되도록 전환된 후에, 제 1 시약(101)은 유체 동력 유닛에 의해 구동되어 제 1 파이프라인(L1), 유동 셀(C1), 제 2 파이프라인(L2) 및 션트구조물(C2)의 완충액(102)을 순차적으로 교체하고 최종적으로 제 1 션트 채널(L3)을 따라서 유출되고, 이러한 경우에 제 1 시약(101)과 완충액(102) 사이의 포물선 계면은 제 1 션트 채널(L3)에 위치된다.
S2: S1이 끝나면 유동 셀(C1)에 있는 제 1 시약(101)이 유동 셀(C1)에 고정된 샘플과 즉시 제 1 반응을 하게 된다.
S3: 제 1 반응이 완료된 후에, 시약 선택 구성요소는 제 1 파이프라인(L1)이 완충액(102)을 함유한 완충액 저장 용기에 유동적으로 연결되고, 완충액(102)이 유체 동력 유닛에 의해 순차적으로 구동되어 제 1 파이프라인(L1), 유동 셀(C1), 제 2 파이프라인(L2), 및 션트 구조물(C2)에서 제 1 시약(101)을 세척하고, 최종적으로 제 1 션트 채널(L3)을 따라 유출되도록 전환되며, 이러한 경우에 완충액(102)과 제 1 시약(101) 사이의 계면은 제 1 션트 채널(L3) 내에 위치하여, 제 1 시약(101)이 션트 구조물(C2)에서 완전히 빠져나가는 것을 보장한다.
S4: 시약 선택 구성요소는 제 1 파이프라인(L1)이 제 2 시약(103)을 함유한 시약 저장 용기에 유동적으로 연결되고 유체 동력 유닛이 제 2 션트 채널(L4)에 연결된 다음, 제 2 시약(103)이 유체 동력 유닛에 의해 구동되어 제 1 파이프라인(L1), 유동 셀(C1), 제 2 파이프 라인(L2) 및 션트 구조물(C2)에서 완충액(102)을 순차적으로 교체하고, 최종적으로 제 2 션트 채널(L4)을 따라 유출되도록 전환되며, 이러한 경우에 제 2 시약(103)과 완충액(102) 사이의 포물선 계면은 제 2 션트 채널(L4) 내에 위치하고 션트 구조물(C2)의 제 2 시약(103)은 제 1 션트 채널(L3)의 제 1 시약(101)과 혼합하지 않는다.
S5: S4가 끝나면, 유동 셀(C1)에 있는 제 2 시약(103)이 유동 셀(C1)에 고정된 샘플과 즉시 제 2 반응을 하게 된다.
S6: 제 2 반응이 완료된 후에, 유체 동력 유닛은 제 2 시약(103)을 역방향으로 구동하여 제 2 션트 채널(L4), 션트 구조물(C2), 제 2 파이프라인(L2) 및 유동 셀(C1)을 순차적으로 떠나서 제 2 시약(103)의 회수를 실현한다.
S1 내지 S6은 2-단계 반응 시스템에서 단일 시약(즉, 제 2 시약(103))의 회수 전략을 설명한다. 제 1 시약(101)과 제 2 시약(103)을 각각 제 1 션트 채널(L3)과 제 2 션트 채널(L4)로 전달하고 제 1 시약(101)과 제 2 시약(103) 사이에 완충액을 세팅함으로써, 제 2 시약(103)이 회수될 때 제 1 시약(101)은 유동 셀로 역류하지 않으므로 제 1 반응의 재발을 방지한다.
여기서, 도 4에 도시된 회수 방법은 제 2 시약(103)의 회수 프로세스를 도시하지만, 다른 가능한 시약 회수 방법에서는 제 1 반응이 완료된 후에 제 1 시약(101)이 회수될 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 제 1 반응 후에 유체 동력 유닛은 제 1 시약(101)을 역방향으로 구동하여 제 1 션트 채널(L3), 션트 구조물(C2), 제 2 파이프라인(L2) 및 유동 셀(C1)을 순차적으로 떠나서 제 1 시약(101)의 회수를 실현한다. 순환 반응의 경우에, 이전 반응 사이클의 제 2 시약(103)이 제 2 션트 채널(L4)로 유입되기 때문에, 제 1 시약(101)이 회수될 때 제 2 시약(103)은 유동 셀(C1)로 역류하지 않아서 교차-오염을 방지하게 된다. 요약하면, 본 출원의 유동 경로 시스템은 제 1 시약과 제 2 시약이 션트 모듈을 통해 상이한 션트 채널로 들어가게 하여, 결과적으로 특정 시약이 회수될 때 다른 시약이 유동 셀로 다시 흐르지 않을 것임을 알 수 있다. 즉, 본 출원의 유동 경로 시스템은 제 2 시약뿐만 아니라 제 1 시약과 제 2 시약을 모두 회수할 수 있다.
위의 구현예에서, 제 1 시약(101)과 제 2 시약(103)이 각각 상이한 션트 채널로 들어가게 하기 위해서, 유체 동력 유닛은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널 사이에서 선택을 가능하게 하여, 하나의 채널 내의 액체가 흐를 때 다른 채널 내의 액체가 고정 상태로 유지되도록 보장할 필요가 있다. 즉, 유체 동력 유닛은 적어도 2 개의 션트 채널 중 하나에 선택적으로 유동적으로 연결되도록 구성된다. 더욱이, 위의 구현예에서, 시약은 반응하기 위해서 유동 셀 내로 순방향으로 흐를 필요가 있다. 시약을 회수할 필요가 있을 때, 시약도 션트 모듈에서 역방향으로 흐를 필요가 있다. 위에서 설명한 바와 같이 시약의 양방향 흐름은 유체 동력 유닛에 의해서 달성된다. 유체 동력 유닛은 시약 저장 용기로부터 션트 모듈을 향한 시약의 순방향 흐름을 구동하도록 구성된다. 그리고 유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하도록 추가로 구성된다. 구체적으로, 유체 동력 유닛은 순방향 구동 및 역방향 구동 모두를 가능하게 하는 동력 장치를 포함할 수 있다. 또한, 유체 동력 유닛은 순방향 구동을 가능하게 하는 순방향 동력 장치와 역 방향 구동을 가능하게 하는 역방향 동력 장치를 포함할 수도 있다.
요약하면, 본 출원 구현예의 기술적 해결책은 션트 구조물과 적어도 2 개의 션트 채널을 포함하는 션트 모듈을 배치함으로써 가능하다는 것을 알 수 있다. 이러한 방식으로, 회수해야 하는 시약은 이전 반응으로부터의 시약과 상이한 션트 채널로 들어갈 수 있으므로, 이전 반응에서 사용된 시약이 유동 셀 내로 회수되어 발생하는 교차 오염을 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 출원의 구현예는 시약 회수 방법을 추가로 제공한다. 시약 회수 방법은 다음 단계를 포함한다:
S101: 유체 동력 유닛을 제어하여 제 1 션트 채널(L3)과 유동적으로 연결하고 제 1 시약(101)을 구동하여 유동 셀(C1) 및 션트 구조물(C2)을 통해 적어도 2 개의 션트 채널 중 제 1 션트 채널(L3)로 들어가게 하고, 여기서 제 1 시약(101)은 유동 셀(C1)의 샘플과 제 1 반응을 하는, 단계;
S102: 유체 동력 유닛의 작용을 제어하여 제 2 시약(103)이 유동 셀(C1) 및 션트 구조물(C2)을 통해 흐르도록 구동하며, 여기서 제 2 시약(103)은 유동 셀(C1)의 샘플과 제 2 반응을 하고, 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약(103)을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 완충액을 저장하기 위한 완충액 저장 용기를 더 포함하고, 완충액 저장 용기는 유동 셀에 연결되고, 유체 동력 유닛은 완충 저장 용기로부터 션트 모듈 쪽으로 완충액의 순방향 흐름을 구동하도록 구성된다.
몇몇 구현예에서, 시약 회수 방법은 제 1 반응 후에, 완충액이 유동 셀과 션트 구조물을 통해 흐르고 제 1 션트 채널로 들어가 세척을 구현하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하는 단계; 세척 후에, 제 2 션트 채널과 연결하고 제 2 시약이 유동 셀과 션트 구조물을 통해 적어도 2 개의 션트 채널 중 제 2 션트 채널로 들어가도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계; 제 2 반응 후에, 제 2 션트 채널과 연결하고 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 더 포함한다. 즉, 이러한 구현예에서 제 1 반응과 제 2 반응 사이에 완충액 세척 프로세스가 제공되며, 제 1 시약과 제 2 시약이 각각 상이한 2 개의 션트 채널로 들어가게 한다.
다른 구현예에서, 제 1 반응과 제 2 반응 사이에 완충액 세정 프로세스가 제공되지 않을 수 있다. 프로세스는 유동 셀과 션트 구조물을 통해 흐르도록 유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응하는 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 그리고 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동은 제 1 션트 채널과 연결하고 유동 셀과 션트 구조를 통해 제 1 션트 채널로 들어가도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하며; 제 2 반응 후에, 제 2 션트 채널과 연결하고 제 2 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 것을 포함한다. 즉, 제 1 반응 후에 유동 셀 내의 제 1 시약을 직접적으로 대체하고 최종적으로 제 1 션트 채널을 따라 유출시킨다. 이러한 경우에, 제 1 시약과 제 2 시약 사이의 계면은 제 1 션트 채널 내에 위치된다. 제 2 시약의 회수는 제 2 채널로 전환된다.
몇몇 구현예에서, 적어도 2 개의 션트 채널과 적어도 2 개의 시약 저장 용기는 일대일 대응되게 제공된다. 즉, 각각의 시약은 상이한 션트 채널로 들어가므로, 회수 중에 다른 시약이 유동 셀로 다시 흘러가는 것을 방지한다.
다른 구현예에서, 유동 경로 시스템의 크기를 감소시키고 그의 구조를 단순화하기 위해서, 유동 경로 시스템의 션트 모듈은 2 개의 션트 채널을 포함한다. 2 개의 시약을 포함한 순환 반응의 경우에, 하나의 시약은 제 1 션트 채널로 흐르도록 제어되고, 다른 시약은 제 2 션트 채널로 흐르도록 제어된다. 환언하면, 도 6에 도시된 회수 전략에 따라서 시약이 회수될 수 있다. 여러 시약을 포함하는 순환 다중 반응의 경우에, 이전 반응에서 사용된 시약이 유동 셀로 역류하여 비정상적인 반응을 일으키는 것을 방지하기 위해서 각각의 단계에서 사용된 시약은 이전 반응에서 사용된 시약과 상이한 션트 채널로 들어어갈 필요가 있다.
하나의 가능한 상황에서, 하나의 시약이 회수되면 이전 반응의 시약이 유동 셀로 역류할 수 있을 뿐만 아니라, 둘 이상의 이전 반응의 시약도 유동 셀로 역류할 수 있다. 이러한 문제는 시약 사이의 완충액 부피를 증가시키거나, 회수율을 감소시키거나, 션트 모듈 이후에 더 많은 시약 채널을 추가함으로써 해결될 수 있다. 예를 들어, 위의 구현예에서 언급된 적어도 2 개의 션트 채널과 적어도 2 개의 시약 저장 용기가 일대일 대응되게 제공되어, 각각의 시약이 대응 션트 채널로 들어가서 교차 오염을 방지할 수 있다.
본 출원의 발명자는 또한, 시약을 회수하면서 생화학 반응에 참여하는 시약의 농도를 어떻게 보장할 것인가에 대한 문제에 대해서도 심도 있는 연구를 수행하였다. 몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 그리고 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인으로 다시 션트 모듈로부터 시약의 역류를 구동하도록 구성된다. 예를 들어, 제 2 시약을 회수하는 경우 에, 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 작동은: 회수된 제 2 시약이 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인으로 역류하도록 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 제 2 시약을 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 것을 포함한다. 즉, 회수된 제 2 시약은 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인으로만 다시 흐를 뿐이고, 시약 저장 용기로 복귀하지 않는다. 이러한 방식으로, 시약 보관 용기의 시약이 희석되지 않도록 보장할 수 있다.
구체적으로, 회수된 시약이 시약 저장 용기로 복귀하지 않도록 회수율이 조정될 수 있다. 예를 들어, 이는 회수된 시약의 양을 조절함으로써 실현될 수 있다.
물론, 필요하다면, 시약 저장 용기에 있는 희석된 시약이 재사용 요건을 충족하는 한, 회수된 시약의 일부 또는 전부를 시약 저장 용기에 복귀시키는 것도 허용된다.
도 7을 참조하면, 유동 경로 시스템은 제 1 저장 용기(111), 제 2 저장 용기(112), 제 3 저장 용기(113), 시약 선택 구성요소(C3), 제 1 파이프라인(L1), 유동 셀(C1) 및 제 2 파이프라인(L2)을 포함한다. 제 1 저장 용기(111)는 제 1 시약(101)을 저장하도록 구성되고, 제 2 저장 용기(112)는 완충액(102)을 저장하도록 구성되며, 제 3 저장 용기(113)는 제 2 시약(103)을 저장하도록 구성된다. 도 7a는 현재 사이클의 회수 프로세스를 도시하고, 도 7b는 다음 사이클의 제 2 반응을 도시한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 회수가 완료된 후에, 완충액(102)과 직접 접촉하여 희석되는 부분(1031) 및 거의 희석되지 않은 부분(1032)을 포함한, 일정량의 제 2 시약(103)이 유동 셀(C3)의 상부 도달 범위로 회수된다. 희석 부분(1031)이 희석되지 않은 부분(1032)의 하부 도달 범위에 있기 때문에, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제 2 시약(103)이 다음 사이클에서 사용될 때, 희석 부분(1031)이 먼저, 제 1 파이프라인(L1)과 유동 셀(C1) 내의 시약 교체에 참여할 것이 확실하다. 유속이 높으면 희석된 부분(1031)이 유동 셀을 통과할 때, 약한 제 2 반응(거의 무시할 수 있음)만이 개시될 것이다. 제 2 시약(103)이 하부 도달 범위까지 계속 흐를 때, 거의 희석되지 않은 부분(1032)이 유동 셀 내부로 들어가며, 이러한 경우에 흐름이 멈추고 이러한 부분이 유동 셀 내 샘플과 완전히 반응하게 된다.
본 출원의 기술적인 해결책은 유동 경로 시스템 설계 및 회수 로직을 통해 효율적인 시약 회수 및 재사용을 실현하며, 이는 폐쇄된 파이프라인 및 채널에서 소비되는 시약의 양을 크게 감소시킬 수 있어서, 의료 테스트 장비에서 시약 소모품 비용을 크게 감소시킬 수 있다. 한편, 본 출원은 주로 다음과 같은 두 가지 장점을 가진다:
1) 션트 모듈을 배열함으로써, 회수할 필요가 있는 시약을 이전 시약으로부터 션트시켜, 시약 회수 후에 유동 셀의 교차 오염 문제를 해결하고, 유전자 서열 분석기와 같은 정밀 기기의 복잡한 순환 순서 반응계가 시약 회수로 인해 중단되는 것을 방지하고, 생화학 반응의 품질을 보장한다. 상부 및 하부 도달 범위에서 파이프라인의 부피와 비교할 때 유동 셀의 부피가 작은 경우에, 시약 회수로 인해서 교차 오염이 발생하기 쉽다. 이러한 해결책은 소형 유동 셀에서 높은 회수율을 달성할 수 있다.
2) 시약의 회수는 저장 용기 내 시약의 전체 농도를 크게 감소시키지 않는다. 회수된 시약의 저-농도 부분은 생화학 반응에 참여하기보다는 주로, 유동 셀과 그의 상부 도달 범위에 있는 공통 파이프라인 내의 다른 액체를 대체하는 데 사용된다. 생화학 반응은 여전히 높은 시약 농도에서 수행되어 반응의 효율성을 보장한다.
도 8을 참조하면, 몇몇 구현예에서, 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널(206)과 제 2 션트 채널(207)을 포함하고, 션트 구조물은 3-방향 파이프(202)를 포함하며, 3-방향 파이프(202)는 유동 셀에 유동적으로 연결된 수렴 포트, 제 1 션트 채널(206)에 연결된 제 1 션트 포트, 및 제 2 션트 채널(207)에 연결된 제 2 션트 포트를 포함한다.
도 8에 도시된 제 1 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템이 상세한 설명을 위한 예로서 취해진다. 도 8에 도시된 바와 같이, 유동 경로 시스템은 저장 용기(208), 시약 선택 구성요소(203), 제 1 파이프라인(204), 서열 분석 슬라이드(201), 제 2 파이프라인(205), 3-방향 파이프(202), 제 1 션트 채널(206), 제 2 션트 채널(207), 주입 펌프(209), 제 3 파이프라인(210) 및 폐액 셀(211)을 포함한다.
저장 용기(208)는 합성 시약(221)을 저장하는 제 1 저장 용기, 스캐닝 시약(222)을 저장하는 제 2 저장 용기, 절제 시약(223)을 저장하는 제 3 저장 용기, 완충액을 저장하는 제 4 저장 용기를 포함한다. 서열 분석 슬라이드(201)는 유동 셀을 가진다.
시약 선택 구성요소(203)는 유동 셀을 저장 용기(208) 중 하나와 선택적으로 유동적으로 연결하여, 대응 시약이 유동 셀에 들어가게 하도록 구성된다. 시약 선택 구성요소(203)는 공통 구멍 및 적어도 2 개의 분기 구멍을 포함하고, 적어도 2 개의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 대응하게 연결되고, 공통 구멍은 제 1 파이프라인(204)을 통해 유동 셀에 연결되며, 공통 구멍은 적어도 2 개의 분기 구멍 중 하나에 선택적으로 연결된다. 구체적으로, 시약 선택 구성요소(203)는 시약 선택기 밸브로 구성된다.
3-방향 파이프(202)는 션트 구조물을 형성한다. 3-방향 파이프(202)는 유동 셀에 유동적으로 연결된 수렴 포트, 제 1 션트 채널(206)에 연결된 제 1 션트 포트, 및 제 2 션트 채널(207)에 연결된 제 2 션트 포트를 포함한다. 구체적으로, 3-방향 파이프(202)는 T-자형 3-방향 파이프이다. 다른 구현예에서는 Y-자형 3-방향 구성요소일 수도 있다.
다른 구현예에서, 션트 구조물은 더 많은 션트 채널을 달성하기 위해서 4-방향 파이프와 같은 다중 방향 파이프를 포함할 수도 있다.
주입 펌프(209)는 유체 동력 유닛을 형성한다. 주입 펌프(209)는 3 개의 전원 포트를 갖고, 제 1 전원 포트는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되고, 제 2 전원 포트는 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결되고, 제 3 전원 포트는 제 3 파이프라인(210)을 통해 폐액 셀(211)에 유동적으로 연결된다. 주입 펌프(209)는 3 개의 전원 포트 중 하나에 선택적으로 구동력을 제공할 수 있다. 주입 펌프(209)는 시약의 순방향 흐름을 위한 순방향 구동력을 제공할 수 있고, 시약의 역방향 흐름을 위한 역방향 구동력을 제공할 수도 있다. 물론, 다른 구현예에서, 유체 동력 유닛은 독립적으로 배열된 2 개의 주입 펌프를 포함할 수도 있다. 주입 펌프 중 하나는 시약에 순방향 구동력을 제공하도록 구성되고, 다른 주입 펌프는 시약에 역방향 구동력을 제공하도록 구성된다.
도 8에 도시된 제 1 구현예에 따른 유동 경로 시스템의 작동 프로세스가 아래에서 상세히 설명될 것이다. 도면에서, 실선 화살표는 순방향 흐름 시 시약의 흐름 방향을 나타내고, 점선 화살표는 역방향 흐름 시 시약의 흐름 방향을 나타낸다. 테스트할 DNA 단편은 서열 분석 슬라이드의 유동 셀 표면에 고정되며, 전체 서열 분석 프로세스는 위에서 설명한 바와 같은 순환적인 "합성-테스트-절제" 시스템이다. 설명을 단순화하기 위해서, 각각의 반응은 하나의 시약만을 수반하며, 2 반응 사이에는 시약 간의 장벽으로서 완충액이 사용된다. 약 4 μL의 부피를 갖는 이러한 구현예의 유동 셀은 전형적인 소량의 유동 셀이라는 점에 유의해야 한다. 이에 비해서, 제 1 파이프라인(204)의 부피는 4 μL이고, 시약 선택 구성요소(203) 및 시약 선택 구성요소(203)와 저장 용기(208) 사이의 파이프라인의 총 부피는 약 30 μL이고, 제 2 파이프라인(205)의 부피는 10 μL이고, 제 1 션트 채널(206)과 제 2 션트 채널(207)의 부피는 모두 100 μL 이상이다. 서열 분석 전에, 각각의 저장 용기(208)의 시약은 저장 용기와 시약 선택 구성요소(203) 사이의 파이프라인에 미리 채워져 있다. 따라서, 서열 분석 프로세스 중에 시약 교체는 주로 제 1 파이프라인(204)과 서열 분석 슬라이드(201)의 유동 셀에서 발생한다.
이러한 구현예에서, 완전한 반응 사이클은 다음 단계를 포함한다:
1) 시약 선택 구성요소(203)는 제 1 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 주입 펌프(209)는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되도록 전환되며, 40 μL의 합성 시약(221)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 높은 유속(예를 들어, 2000 μL/min, 아래와 동일)으로 흐른다. 이러한 단계에서, 합성 시약(221)은 제 1 파이프라인(204)과 유동 셀에 원래 존재하는 완충액(224)을 대체한다.
2) 합성 반응은 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
3) 주입 펌프(209)는 30 μL의 합성 시약(221)을 제 1 션트 채널(206)을 따라 역방향으로 상부 도달 범위까지 밀어내고(도 8의 점선 화살표 참조), 합성 시약(221)의 희석된 부분은 시약 선택 구성요소(203)와 저장 용기(208) 사이의 파이프라인으로 역류하지만, 저장 용기(208)로는 흐르지 않는다.
4) 시약 선택 구성요소(203)는 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 주입 펌프(209)는 제 1 션트 채널(206)과 유동적으로 연결된 상태를 유지하며, 50 μL의 완충액(224)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 잔류 합성 시약(221)을 교체한다.
5) 시약 선택 구성 요소(203)는 제 2 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 주입 펌프(209)는 제 1 션트 채널(206)과 유동적으로 연결된 상태를 유지하며, 40 μL의 스캐닝 시약(222)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐르도록 펌핑되고, 그런 다음 서열 분석 슬라이드(201)는 광학 시스템(도시되지 않음)에 의해 테스트된다.
6) 시약 선택 구성 요소(203)는 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 주입 펌프(209)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 스캐닝 시약(222)을 교체한다.
7) 시약 선택 구성요소(203)는 제 3 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 주입 펌프(209)는 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결되도록 전환되며, 40 μL의 절제 시약(223)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐르게 된다.
8) 절제 반응이 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
9) 시약 선택 구성 요소(203)는 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 주입 펌프(209)는 제 2 션트 채널(207)과 유동적으로 연결된 상태를 유지하며, 50 μL의 완충액(224)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 절제 시약(223)을 교체한다.
10) 주입 펌프(209)는 제 3 파이프라인(210) 및 폐액 셀(211)에 유동적으로 연결되도록 전환되어 주입 펌프로부터 액체를 비운다.
위의 단계에서, 40 μL의 합성 시약(221)이 먼저 펌핑되고 나서, 30 μL가 회수되므로, 회수율은 30/40 = 75%로 계산되며, 순 소모량은 40 - 30 = 10 μL로 계산되며, 유동 셀 부피(4 μL)에 대한 대체 비율(r)은 10/4 = 2.5로 계산된다. 시약 회수가 수행되지 않은 경우에, 교체율은 40/4 = 10으로 계산된다. 본 출원의 회수 전략 도입 후에 교체율이 원래의 1/4로 감소한 것을 알 수 있다.
서열 분석 품질의 관점에서, 높은 시약 회수율은 서열 분석 결과에 큰 영향을 미치지 않는다. 표 1은 회수 없음과 75% 회수에 대한 서열 분석 품질 지표를 비교한다. 전체 읽기 수와 품질 가치(Q30) 측면에서 둘 모두 동일한 수준이다.
[표 1]
회수 없음과 75% 회수 전략하의 서열 분석 결과 비교
이러한 구현예에서, T-자형 3-방향 파이프(202), 제 1 션트 채널(206) 및 제 2 션트 채널(207)을 유동 셀의 출구 단부에 도입함으로써, 시약 회수로 인한 절제 시약(223)의 역류로 인한 유동 셀 내 교차 오염 문제가 성공적으로 해결되었다. 회수 후 유동 셀 내 잔류 절제 시약의 농도를 측정한 결과, 3-방향 파이프(202) 및 션트 채널을 도입하지 않았을 때 잔류 농도는 0.7%이며 도입 후 잔류농도는 무시할 수 있는 수준임을 알 수 있다. 아주 적은 양의 절제 시약으로도 잘못된 반응과 서열 분석 오류를 유발할 수 있으므로, 본 출원의 기술적인 해결책은 유전자 서열 분석에 매우 중요하다.
도 8에 도시된 구현예에서, 합성 시약(221)은 제 1 션트 채널(206)로 들어가고, 절제 시약(223)은 제 2 션트 채널(207)로 들어간다. 따라서, 합성 시약(221)을 회수하는 동안, 유동 셀 내로 역류하는 절제 시약(223)으로 인한 교차 오염 문제가 방지될 수 있다. 물론, 필요할 때 절제 시약(223)을 회수할 수도 있으며, 이는 합성 시약(221)이 유동 셀로 역류하여 발생하는 교차 오염 문제도 방지할 수 있다. 또한, 다수의 시약을 포함하는 순환 다중 반응의 경우에, 몇몇 구현예에서, 각각의 반응에 사용된 시약은 이전 반응에 사용된 시약과 상이한 션트 채널로 들어가도록 만들어질 수 있다. 그러나 시약이 회수될 때 다음과 같은 상황이 발생할 수도 있으며, 2 개 이상의 이전 반응에서 사용된 시약이 회수될 시약과 동일한 션트 채널에 있을 수 있으며 역류가 발생할 수 있다. 이는 시약 사이의 완충액 부피를 증가시킴으로써 방지할 수 있다. 다른 구현예에서, 각각의 단계에서 사용된 시약이 이전 반응에서 사용된 시약과 상이한 션트 채널로 들어가야 하는 지의 여부는 시약의 유형에 따라 결정될 수 있다. 핵심은 현재 반응에 사용된 시약이 이전 반응에 사용된 시약과 동일한 션트 채널로 들어갈 때 잘못된 순서의 반응이 발생하는 지의 여부이다. 예를 들어, 합성 시약(221), 스캐닝 시약(222) 및 절제 시약(223)을 포함하는 도 8에 도시된 구현예에서, 반응 순서는 합성-스캐닝-절제이다. 유동 셀로 역류하는 스캐닝 시약(222)이 비순차적인 반응을 일으키지 않지만, 유동 셀로 역류하는 절제 시약(223)이 비순차적인 반응을 일으키기 때문에, 위의 구현예에서 합성 시약(221) 및 스캐닝 시약(222)은 모두 제 1 션트 채널(206)로 흐르고, 절제 시약(223)은 제 2 션트 채널(207)로 흐른다. 이러한 배열은 주로 절제 시약(223)이 스캐닝 시약(222)과 상이한 션트 채널로 들어가게 하기 위한 것이다.
이러한 구현예의 합성 시약은 반응 후에 회수되며 저장 용기(208)로 회수되지 않을 것이다. 다음 사이클에서 재사용 시, 희석된 부분은 주로 시약 교체에 참여하고, 유동 셀의 반응에 참여하는 시약의 농도는 높은 수준으로 유지된다. 이러한 장점은 도 9에 도시된 유동 셀의 사이클 수에 대한 합성 시약 농도의 플롯으로 입증될 수 있다. 합성 시약 농도가 100회 주기 내에서 98.7% 이상의 유효 상대 농도로 유지되며, 이는 본 명세서에서 설명된 기술적인 해결책의 주요 장점을 완전히 설명함을 도면으로부터 알 수 있다.
도 10을 참조하면, 몇몇 구현예에서, 션트 모듈은 온-오프 제어 밸브를 더 포함한다. 온-오프 제어 밸브는 제 1 션트 채널(206) 및/또는 제 2 션트 채널(207)에 제공된다. 제 1 션트 채널(206) 및/또는 제 2 션트 채널(207)에 온-오프 제어 밸브를 제공하면 물리적인 장벽을 강화할 수 있어서, 이전 반응에 사용된 시약이 시약 회수 중에 다른 션트 채널에서 완전히 격리될 수 있다.
구체적으로, 도 10에 도시된 제 2 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템이 상세한 설명을 위한 예로서 취해진다.
제 1 구현예와 비교한 제 2 구현예의 변경사항은 온-오프 제어 밸브, 특히 2 위치 양방향 솔레노이드 밸브(212)가 제 2 션트 채널(207)에 추가된다는 점이다. 솔레노이드 밸브는 합성 시약 회수시 절제 시약이 제 2 션트 채널(207)에 완전히 남도록 물리적인 장벽을 강화하는 역할을 한다. 도 8에 도시된 구현예의 설계에서, 3-방향 파이프(202), 제 1 션트 채널(206) 및 제 2 션트 채널(207)이 모두 통로를 형성하므로, 합성 시약이 제 1 션트 채널(206)을 따라 회수될 때, 제 2 션트 채널(207)의 절제 시약은 제 1 션트 채널(206)과 제 2 션트 채널(207)의 동일하지 않은 유동 저항, 파이프라인 내의 기포 등으로 인해 유동 셀로 여전히 부분적으로 역류할 수 있다. 솔레노이드 밸브(212)를 도입함으로써 이러한 구현예는 이러한 문제를 해결할 수 있다. 솔레노이드 밸브(212)는 전원이 켜지면 통로를 형성하고, 전원이 꺼지면 통로를 차단한다.
이러한 구현예에서, 시약 회수 절차는 제 1 구현예와 약간 상이하다. 구체적으로는:
1) 시약 선택 구성요소(203)가 제 1 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(212)가 꺼지며, 주입 펌프(209)가 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 합성 시약(221)은 높은 유속(예를 들어, 2000 μL/분, 이하 동일)으로 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐르도록 펌핑된다. 이러한 단계에서, 합성 시약(221)은 제 1 파이프라인(204)과 유동 셀에 원래 존재하는 완충액(224)을 대체한다.
2) 내지 6)은 제 1 구현예와 동일하다.
7) 시약 선택 구성요소(203)가 제 3 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(212)가 켜지고, 주입 펌프(209)가 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 절제 시약(223)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐른다.
8) 내지 10)은 제 1 구현예와 동일하다.
도면에 도시되지 않은 몇몇 다른 구현예에서, 온-오프 제어 밸브는 제 1 션트 채널(206)에 제공될 수도 있다. 대안적으로, 온-오프 제어 밸브는 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널 각각에 제공된다. 온-오프 제어 밸브는 파이프라인의 온-오프를 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브 또는 기타 구성요소일 수 있다.
도 11을 참조하면, 몇몇 구현예에서 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널(206)과 제 2 션트 채널(207)을 포함한다. 션트 구조물은 제 1 역전 밸브를 포함한다. 제 1 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 1 포트는 수렴 포트를 형성하고, 제 2 포트는 제 1 션트 채널(206)에 연결된 제 1 션트 포트를 형성하고, 제 3 포트는 제 2 션트 채널(207)에 연결된 제 2 션트 포트를 형성하고, 제 1 역전 밸브는 제 2 포트 또는 제 3 포트에 대한 제 1 포트의 연결을 제어하는 역할을 한다.
구체적으로, 도 11에 도시된 제 3 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템이 상세한 설명을 위한 예로서 취해진다.
이러한 구현예는 제 1 구현예의 개선된 설계이다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 구현예와 비교한 이러한 구현예의 유일한 변화사항은 3-방향 파이프를 역전 밸브, 구체적으로는 2-위치 3-방향 솔레노이드 밸브(213)로 교체한 것이다. 솔레노이드 밸브의 평상시 개방 단부는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되고, 평상시 폐쇄 단부는 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결된다. 제 2 구현예와 마찬가지로, 이러한 구현예도 제 1 구현예보다 양호한 물리적인 장벽을 가진다.
이러한 구현예에서, 시약 회수 절차는 제 1 구현예와 약간 상이하다. 구체적으로는:
1) 시약 선택 구성요소(203)가 제 1 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)는 전원이 꺼진 상태로 유지되며, 주입 펌프(209)는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 합성 시약(221)은 높은 유속(예를 들어, 2000 μL/분, 이하 동일)으로 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐르도록 펌핑된다. 이러한 단계에서, 합성 시약(221)은 제 1 파이프라인(204)과 유동 셀에 원래 존재하는 완충액(224)을 대체한다.
2) 내지 6)은 제 1 구현예와 동일하다.
7) 시약 선택 구성요소(203)가 제 3 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)가 꺼지며, 주입 펌프(209)가 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 절제 시약(223)이 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐른다.
8) 내지 10)은 제 1 구현예와 동일하다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛은 주입 펌프(209)를 포함하고, 주입 펌프(209)는 제 1 전원 포트와 제 2 전원 포트를 포함하며, 제 1 전원 포트는 제 1 션트 채널에 유동적으로 연결되고, 제 2 전원 포트는 제 2 션트 채널에 유동적으로 연결된다.
구체적으로, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 3 가지 구현예를 참조하면, 주입 펌프(209)는 제 1 전원 포트와 제 2 전원 포트를 포함하고, 제 1 전원 포트는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결되고, 제 2 전원 포트는 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결된다.
도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 3 가지 구현예를 참조하면, 유동 경로 시스템은 폐액 셀(211)을 더 포함하고, 주입 펌프(209)는 제 3 전원 포트를 더 포함하며, 제 3 전원 포트는 폐액 셀(211)에 연결된다.
도 12를 참조하면, 몇몇 구현예에서 유체 동력 유닛은 주입 펌프(214)와 제 2 역전 밸브를 포함하고, 주입 펌프는 제 1 전원 포트를 포함하고, 제 2 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 1 포트 및 제 2 포트는 각각 제 1 션트 채널 및 제 2 션트 채널에 연결되고, 제 3 포트는 주입 펌프(214)의 제 1 전원 포트에 연결되며, 제 2 역전 밸브는 제 1 포트 또는 제 2 포트에 대한 제 3 포트의 연결을 제어하는 역할을 한다.
도 12에 도시된 제 4 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템이 상세한 설명을 위한 예로서 취해진다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 구현예와 비교한 이러한 구현예에서 이루어진 유일한 변경사항은 3-방향 파이프(202)의 후단부에 선택기 값, 구체적으로 2-위치 3-방향 솔레노이드 밸브(213)를 추가한 것이다. 솔레노이드 밸브의 평상시 개방 단부는 제 2 션트 채널(207)에 유동적으로 연결되고, 평상시 폐쇄 단부는 제 1 션트 채널(206)에 유동적으로 연결된다. 또한, 이러한 구현예의 주입 펌프(214)는 단지 2 개의 선택적인 전원 포트만을 가지며, 하나의 단부는 솔레노이드 밸브(213)에 유동적으로 연결되고, 다른 단부는 제 3 파이프라인(210) 및 폐액 셀(211)에 유동적으로 연결된다.
이러한 구현예에서, 시약 회수 절차는 제 1 구현예와 약간 상이하다. 구체적으로는:
1) 시약 선택 구성요소(203)가 제 1 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)가 켜지고, 40 μL의 합성 시약(221)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 높은 유속(예를 들어, 2000 μL/min, 아래와 동일)으로 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐른다. 이러한 단계에서, 합성 시약(221)은 제 1 파이프라인(204)과 유동 셀에 원래 존재하는 완충액(224)을 대체한다.
2) 합성 반응은 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
3) 주입 펌프(214)는 30 μL의 시약을 제 1 션트 채널(206)을 따라 반대 방향으로 상부 도달 범위로 밀어넣고(도 12의 점선 화살표 참조), 합성 시약(221)의 희석된 부분은 시약 저장 용기(208) 내부가 아닌, 시약 선택 구성요소(203)와 시약 저장 용기(208) 사이의 파이프라인 내로 역류한다.
4) 시약 선택 구성요소(203)가 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 잔류 합성 시약(221)을 대체한다.
5) 시약 선택 부품(203)이 제 2 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 스캐닝 시약(222)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐르고 난 후에 서열 분석 슬라이드(201)가 광학 시스템(도시되지 않음)에 의해 테트트된다.
6) 시약 선택 구성 요소(203)가 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 스캐닝 시약(222)을 대체한다.
7) 시약 선택 구성 요소(203)가 절제 시약(223)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)가 꺼지고, 40 μL의 절제 시약(223)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 제 2 션트 채널(207) 내로 흐른다.
8) 절제 반응이 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
9) 시약 선택 구성요소(203)가 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 주입 펌프(214)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 절제 시약(223)을 대체한다.
10) 주입 펌프(214)는 제 3 파이프라인(210) 및 폐액 셀(211)에 유동적으로 연결되도록 전환되어 주입 펌프로부터 액체를 비운다.
몇몇 구현예에서, 유동 경로 시스템은 폐액 셀(211)을 더 포함하고, 주입 펌프(214)는 제 2 전원 포트를 더 포함하며, 주입 펌프(214)의 제 2 전원 포트는 폐액 셀에 연결된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 주입 펌프(214)는 2 개의 전원 포트를 포함하며, 전원 포트 중 하나는 역전 밸브(2-위치 3-방향 솔레노이드 밸브(213))에 연결되고, 다른 하나의 전원 포트는 제 3 파이프라인(210)을 통해 폐액 셀(211)에 연결된다.
몇몇 구현예에서, 도 13을 참조하면, 유체 동력 유닛은 제 1 연동 펌프(216) 및 제 2 연동 펌프(217)를 포함한다. 유동 경로 시스템은 폐액 셀(211)을 포함하며, 제 1 션트 채널(206) 및 제 2 션트 채널(207)은 모두 폐액 셀(211)에 연결되고, 제 1 연동 펌프(216)는 제 1 션트 채널(206)에 제공되고, 제 2 연동 펌프(217)는 제 2 션트 채널(207)에 제공된다.
도 13은 제 5 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템을 도시한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이러한 구현예는 제 3 구현예의 변형설계이며, 주 변경사항은 주입 펌프가 2 개의 연동 펌프(216,217)로 교체한 점에 있다. 도 13에서 알 수 있듯이, 솔레노이드 밸브(213)의 평상시 개방 단부는 제 1 션트 채널(206)을 통해 제 1 연동 펌프(216)에 유동적으로 연결되고, 평상시 폐쇄 단부는 제 2 션트 채널(207)을 통해 제 2 연동 펌프(217)에 유동적으로 연결된다.
이러한 구현예에서, 시약 회수 절차는 제 3 구현예와 약간 상이하다. 구체적으로는:
1) 시약 선택 구성요소(203)가 제 1 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)는 전원이 꺼진 상태로 유지되며, 40 μL의 합성 시약(221)이 주입 펌프(217)에 의해 펌핑되어 높은 유속(예를 들어, 2000 μL/min, 아래와 동일)으로 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐른다. 이러한 단계에서, 합성 시약(221)은 제 1 파이프라인(204)과 유동 셀 내에 원래 존재하는 완충액(224)을 대체한다.
2) 합성 반응은 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
3) 제 1 연동 펌프(216)는 제 1 션트 채널(206)을 따라 반대 방향으로 30 μL의 시약을 상부 도달 지점까지 밀어내고(도 14의 점선 화살표 참조), 합성 시약(221)의 희석된 부분은 시약 저장 용기(208) 내부가 아닌, 시약 선택 구성요소(203)와 시약 저장 용기(208) 사이의 파이프라인 내로 역류한다.
4) 시약 선택 구성요소(203)가 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 제 2 연동 펌프(217)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 잔류 합성 시약(221)을 대체한다.
5) 시약 선택 구성요소(203)가 제 2 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 40 μL의 스캐닝 시약(222)이 제 2 연동 펌프(217)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통과하고 나서, 서열 분석 슬라이드(201)가 광학 시스템(도시되지 않음)에 의해 테스트된다.
6) 시약 선택 구성요소(203)가 제 4 저장 용기와 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 제 2 연동 펌프(217)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 스캐닝 시약(222)을 대체한다.
7) 시약 선택 구성요소(203)가 제 3 저장 용기에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 솔레노이드 밸브(213)가 켜지고, 이러한 경우에 40 μL의 절제 시약(223)이 제 2 연동 펌프(217)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 제 2 션트 채널(207) 내로 흐른다.
8) 절제 반응이 일정 기간 동안 유동 셀에서 수행된다.
9) 시약 선택 구성요소(203)가 완충액(224)과 유동적으로 연결되도록 전환되고, 50 μL의 완충액(224)이 제 1 연동 펌프(216)에 의해 펌핑되어 서열 분석 슬라이드(201)를 통해 흐름으로써 제 1 파이프라인(204) 및 유동 셀 내의 절제 시약(223)을 대체한다.
몇몇 구현예에서, 유체 동력 유닛는 주입 펌프(214)를 포함한다. 유동 경로 시스템은 폐액 셀(211) 및 시약 선택 구성요소(203)를 더 포함하며, 제 1 션트 채널(206)과 제 2 션트 채널(207)은 모두 폐액 셀(211)에 연결되며, 주입 펌프(214)는 전원 포트를 포함하고, 시약 선택 구성요소(203)는 공통 구멍과 복수의 분기 구멍을 포함하며, 공통 구멍은 복수의 분기 구멍 중 하나에 선택적으로 연결되며, 복수의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 대응하게 연결된 적어도 2 개의 시약 분기 구멍 및 유동 셀에 연결된 유동 셀 분기 구멍을 포함하고, 주입 펌프(214)의 전원 포트는 공통 구멍에 연결된다.
도 14는 제 6 구현예에 따른 유전자 서열 분석기의 유동 경로 시스템을 도시한다. 이러한 유동 경로 시스템은 도 11에 도시된 제 3 구현예의 변형된 구현예이다. 제 3 구현예와 비교하여, 이러한 구현예의 주요 변경사항은 주입 펌프가 앞쪽에 배치되고 시약 선택 구성요소를 따르므로, 전방 시약 흐름이 양압(positive-pressure) 구동이 된다는 점이다. 주입 펌프(214)가 파이프라인(215)을 통해 시약 선택 구성요소(203)의 공통 구멍에 유동적으로 연결되고, 대신에 공통 파이프라인(204)은 시약 선택 구성요소(203)의 분기 구멍에 유동적으로 연결된다는 것을 도 14로부터 알 수 있다. 또한, 솔레노이드 밸브(213)의 션트 채널(206, 207)은 모두 폐액 셀(211)에 유동적으로 연결된다. 적용 시, 시약 회수 절차는 액체가 순방향으로 펌핑될 때마다 주입 펌프(214)가 먼저 시약 선택 구성요소(203)의 공통 구멍으로부터 파이프라인(215) 내로 시약을 펌핑하고, 시약 선택 구성요소(203)가 제 1 파이프라인(204)에 유동적으로 연결되도록 전환되고, 마지막으로 주입 펌프(214)가 시약을 제 1 파이프라인(204)으로 밀어낸다는 점을 제외하면, 제 3 구현예의 절차와 기본적으로 동일하다. 시약 회수의 경우에, 주입 펌프(214)는 먼저 사용된 시약을 제 1 파이프라인(204)으로부터 파이프라인(215)으로 펌핑하고, 시약 선택 구성요소(203)는 시약에 대응하는 구멍으로 전환되고, 마지막으로 주입 펌프(214)는 회수된 시약을 시약 구멍으로 밀어낸다.
본 출원은 전술한 서열 분석 슬라이드 및 유동 경로 시스템을 포함하는 유전자 서열 분석기를 추가로 제공하며, 유동 셀은 서열 분석 슬라이드에 배열된다.
마지막으로, 위의 구현예는 본 출원의 기술적인 해결책을 제한하기보다는 단지 예시하기 위해서 사용되었다는 점을 설명해야 하며; 비록 본 출원이 바람직한 구현예를 참조하여 상세하게 설명되었지만, 당업자는 본 출원의 구체적인 구현예가 여전히 수정될 수 있거나 본 출원의 기술적인 해결책의 사상으로부터 벗어남이 없이 본 출원에 의해서 요청된 기술적인 해결책의 범주 내에 포함되어야 하는 등가물로 몇몇 기술적 특징이 대체될 수 있음을 이해해야 한다.
Claims (21)
- 유동 경로 시스템(flow path system)으로서,
적어도 2 개의 상이한 시약을 각각 저장하기 위한 적어도 2 개의 시약 저장 용기(reagent storage container);
적어도 2 개의 시약 저장 용기와 유동적으로 연결되고, 샘플을 수용하기 위한 유동 셀(flow cell);
유동 셀과 연통하는 수렴 포트(converging port) 및 적어도 2 개의 션트 채널(shunt channel)에 대응하는 적어도 2 개의 션트 포트를 가지는 션트 구조물 그리고 적어도 2 개의 션트 채널을 포함하는 션트 모듈(shunting module); 및
션트 모듈에 유동적으로 연결(fluidly connecting)되고, 적어도 2 개의 션트 채널 중 하나와 선택적으로 유동적으로 연통(fluid communication)하고, 시약 저장 용기로부터 션트 모듈을 향해 시약의 순방향 흐름(forward flow)을 구동하도록 구성되고, 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역방향 흐름을 구동하도록 추가로 구성되는 유체 동력 유닛(fluid power unit)을 포함하는;
유동 경로 시스템. - 제 1 항에 있어서,
적어도 2 개의 션트 채널과 적어도 2 개의 시약 저장 용기는 일대일 대응되게 제공되는,
유동 경로 시스템. - 제 1 항에 있어서,
적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 션트 구조물은 3-방향 파이프(three-way pipe)를 포함하며, 3-방향 파이프는 유동 셀에 유동적으로 연결된 수렴 포트, 제 1 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 1 션트 포트, 및 제 2 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 2 션트 포트를 포함하는,
유동 경로 시스템. - 제 3 항에 있어서,
션트 구조물은 온-오프 제어 밸브(on-off control valve)를 더 포함하며, 온-오프 제어 밸브(on-off control valve)는 제 1 션트 채널 및/또는 제 2 션트 채널에 제공되는,
유동 경로 시스템. - 제 1 항에 있어서,
적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 션트 구조물은 제 1 역전 밸브를 포함하며, 제 1 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 1 역전의 제 1 포트는 수렴 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브의 제 2 포트는 제 1 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 1 션트 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브의 제 3 포트는 제 2 션트 채널과 유동적으로 연통되는 제 2 션트 포트를 형성하며, 제 1 역전 밸브는 제 1 역전 밸브의 제 2 포트 또는 제 1 역전 밸브의 제 3 포트에 대한 제 1 역전 밸브의 제 1 포트의 연통을 제어하는,
유동 경로 시스템. - 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
유체 동력 유닛은 주입 펌프를 포함하며, 주입 펌프는 제 1 전원 포트와 제 2 전원 포트를 포함하며, 제 1 전원 포트는 제 1 션트 채널에 유동적으로 연결되며, 제 2 전원 포트는 제 2 션트 채널에 유동적으로 연결되는,
유동 경로 시스템. - 제 6 항에 있어서,
유동 경로 시스템은 폐액 셀(waste liquid cell)을 더 포함하며, 주입 펌프는 제 3 전원 포트를 더 포함하며, 제 3 전원 포트는 폐액 셀과 유동적으로 연통되는,
유동 경로 시스템. - 제 3 항에 있어서,
유체 동력 유닛은 주입 펌프 및 제 2 역전 밸브를 포함하며, 주입 펌프는 제 1 전원 포트를 포함하며, 제 2 역전 밸브는 제 1 포트, 제 2 포트 및 제 3 포트를 가지며, 제 2 역전 밸브의 제 1 포트 및 제 2 포트는 각각 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널에 연결되며, 제 2 역전 밸브의 제 3 포트는 주입 펌프의 제 1 전원 포트에 연결되며, 제 2 역전 밸브는 제 2 역전 밸브의 제 1 포트 또는 제 2 역전 밸브의 제 2 포트에 대한 제 2 역전 밸브의 제 3 포트의 연통을 제어하는,
유동 경로 시스템. - 제 8 항에 있어서,
유동 경로 시스템은 폐액 셀을 더 포함하며, 주입 펌프는 제 2 전원 포트를 더 포함하며, 주입 펌프의 제 2 전원 포트는 폐액 셀과 연통하는,
유동 경로 시스템. - 제 5 항에 있어서,
유체 동력 유닛은 제 1 연동 펌프와 제 2 연동 펌프를 포함하며, 유동 경로 시스템은 폐액 셀을 더 포함하며, 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널은 모두 폐액 셀과 연통하며, 제 1 연동 펌프는 제 1 션트 채널에 제공되며, 제 2 연동 펌프는 제 2 션트 채널에 제공되는,
유동 경로 시스템. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 경로 시스템은 시약 선택 구성요소를 더 포함하며, 시약 선택 구성요소는 공통 구멍(common hole) 및 적어도 2 개의 분기 구멍(branch hole)을 포함하며, 적어도 2 개의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기에 대응하게 유동적으로 연결되며, 공통 구멍은 유동 셀에 유동적으로 연결되며, 공통 구멍은 적어도 2 개의 분기 구멍 중 하나와 선택적으로 연통되는,
유동 경로 시스템. - 제 5 항에 있어서,
유체 동력 유닛은 주입 펌프를 포함하며, 유동 경로 시스템은 폐액 셀과 시약 선택 구성요소를 더 포함하며, 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널은 모두 폐액 셀과 연통하며, 주입 펌프는 전원 포트를 포함하며, 시약 선택 구성요소는 공통 구멍 및 복수의 분기 구멍을 포함하며, 공통 구멍은 복수의 분기 구멍 중 하나와 선택적으로 연통하며, 복수의 분기 구멍은 적어도 2 개의 시약 저장 용기와 대응하게 연통되는 적어도 2 개의 시약 분기 구멍 및 유동 셀과 연통되는 유동 셀 분기 구멍을 포함하며, 주입 펌프의 전원 포트는 공통 구멍에 연결되는,
유동 경로 시스템. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 경로 시스템은 완충액을 저장하기 위한 완충액 저장 용기를 더 포함하며, 완충액 저장 용기는 유동 셀에 유동적으로 연결되며, 유체 동력 유닛은 완충액 저장 용기로부터 션트 모듈을 향해 완충액의 순방향 흐름을 구동하도록 구성되는,
유동 경로 시스템. - 제 1 항에 있어서,
유체 동력 유닛은 션트 모듈로부터 시약 저장 용기를 향해 시약의 역류를 구동하고 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인으로 역류하도록 구성되는,
유동 경로 시스템. - 유전자 서열 분석기(gene sequencer)로서,
서열 분석 슬라이드 및 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 유동 경로 시스템을 포함하며, 유동 셀이 서열 분석 슬라이드에 배열되는,
유전자 서열 분석기. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 유동 경로 시스템의 시약 회수 방법으로서,
적어도 2 개의 상이한 시약은 제 1 시약과 제 2 시약을 포함하며, 적어도 2 개의 션트 채널은 제 1 션트 채널과 제 2 션트 채널을 포함하며, 시약 회수 방법은:
제 1 션트 채널과 연통하고, 유동 셀 내의 샘플과 제 1 반응을 가지는 제 1 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 적어도 2 개의 션트 채널의 제 1 션트 채널로 들어가도록 유체 동력 유닛을 제어하는 단계; 및
유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 포함하는;
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법. - 제 16 항에 있어서,
시약 회수 방법은 제 1 반응 후에 완충액이 유동 셀과 션트 구조를 통해 흐르고 제 1 션트 채널로 들어가 세척을 수행하도록 유체 동력 유닛의 작용을 제어하는 단계를 더 포함하는,
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법. - 제 17 항에 있어서,
유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계는: 제 2 션트 채널과 연통하고 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 적어도 2 개의 션트 채널의 제 2 션트 채널로 들어가도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하고, 제 2 반응 후에 제 2 션트 채널과 연통하고 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 포함하는,
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법. - 제 16 항에 있어서,
유동 셀 내의 샘플과 제 2 반응을 가지는 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 흐르도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛의 작용을 제어하고, 제 2 시약이 제 2 반응 후에 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계는: 제 1 션트 채널과 연통하고 제 2 시약이 유동 셀 및 션트 구조물을 통해 제 1 션트 채널로 들어가도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하고, 제 2 반응 후에 제 2 션트 채널과 연통하고 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 포함하는,
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법. - 제 16 항에 있어서,
제 1 반응 후에, 제 1 션트 채널과 연통하고 제 1 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하여, 회수된 제 1 시약이 제 1 시약을 저장하는 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인 내로 역류하도록 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 더 포함하는,
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법. - 제 16 항에 있어서,
제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하기 위해서 유체 동력 유닛을 제어하는 단계는: 제 2 시약이 시약 저장 용기를 향해 역류하도록 구동하여, 회수된 제 2 시약이 시약 저장 용기의 출구 단부에 연결된 파이프라인 내로 역류하도록 유체 동력 유닛을 제어하는 단계를 포함하는,
유동 경로 시스템의 시약 회수 방법.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240104142A true KR20240104142A (ko) | 2024-07-04 |
Family
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